JPH0588174A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0588174A
JPH0588174A JP3251998A JP25199891A JPH0588174A JP H0588174 A JPH0588174 A JP H0588174A JP 3251998 A JP3251998 A JP 3251998A JP 25199891 A JP25199891 A JP 25199891A JP H0588174 A JPH0588174 A JP H0588174A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
light
display element
guide plate
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JP3251998A
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English (en)
Inventor
Kensaku Takada
憲作 高田
Toru Kashiwagi
亨 柏木
Koji Hara
浩二 原
Junichi Ono
純一 小野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Liquid Crystal (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 導光板11より屈折率の低い透明の薄層20
を、光源12,13から近い部分では面積率を高く、光
源12,13から遠い部分では面積率を低くして導光板
11の前面に被着形成し、液晶表示素子10を薄層20
を挟んで空気を介在させることなく導光板11に密着し
て積層する。 【効果】 光源に近い部分においては入射光量の制限を
強く、光源に遠い部分においては入射光量の制限を弱く
できるから、光源からの距離に応じて液晶表示素子の表
示強度を調節できる。よって、液晶表示素子は全面均一
に発光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機や
オフィースオートメーション機器のディスプレイに用い
られる液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光散乱部分と透明部分を有し、
散乱光−透過の変化により表示を行なう光散乱型液晶表
示素子としては、高分子/液晶複合膜、高分子液晶
/低分子液晶混合膜、DSM方式(動的散乱方式)な
どの方式が例示される。このような液晶表示素子を照明
するためには、通常の面発光光源(バックライト方式)
は用いることはできない。すなわち、光散乱型液晶表示
素子は、本来ならば光散乱部分を明るく、透明部分を暗
く表示する。しかし、バックライト方式であると、暗く
表示しなければならない透明部分を光源にて後方から照
明して明るく表示してしまい、光散乱部分とのコントラ
ストの調和がとれなくなってしまう。
【0003】上記に対処する照明方式として、図4のよ
うに、光散乱型液晶表示素子1を導光板2に密着させ
て、その両端部から光源3,4にて液晶表示素子1を照
明し、光散乱型液晶表示素子1の光散乱部分1aを発光
させる方式(エッヂライト方式)が開示されている(U
SP4.626.074参照)。なお、図中1bは透明
部分である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した液晶表示装置では、光源からの距離が長くなるほ
ど、導光板内での散乱回数が多くなり、光源からの照明
光の強度が減衰してしまい表示光が暗くなるので、液晶
表示素子を全面均一に発光できないという問題点があ
る。
【0005】本発明は、上記に鑑み、液晶表示素子を全
面均一に発光させることができる液晶表示装置の提供を
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、入力信号に応じて光を選択的に透過、散
乱させて表示を行なう液晶表示素子と、該液晶表示素子
の後方に配された導光板と、該導光板を介してその端部
から液晶表示素子を照明する光源とを備えた液晶表示装
置において、前記液晶表示素子が、導光板より屈折率の
低い透明の薄層を挟んで導光板に空気を介在させること
なく密着して積層され、該薄層は、光源から近い部分で
は面積率を高く、光源から遠い部分では面積率を低くし
て配置されたものである。
【0007】請求項2による課題解決手段は、入力信号
に応じて光を選択的に透過、散乱させて表示を行なう液
晶表示素子と、該液晶表示素子の後方に配された導光板
と、該導光板を介してその端部から液晶表示素子を照明
する光源とを備えた液晶表示装置において、前記導光板
の前面が、部分的にプリズム状の凹凸をつけて粗面化さ
れ、前記液晶表示素子が導光板に空気を介在させること
なく密着して積層され、前記凹凸の粗面化度合いは、光
源から近い部分では粗面化を弱く、光源から遠い部分で
は粗面化を強く設定されたものである。
【0008】
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、導
光板より屈折率の低い透明の薄層を挟んで、液晶表示素
子を導光板に空気を介在させることなく密着して積層し
ているから、薄層と導光板との間の界面で全反射が生じ
るため、液晶表示素子に入射する光量を制限する効果が
ある。そこで、薄層を、光源から近い部分では面積率を
高く、光源から遠い部分では面積率を低くして配置して
いるため、光源に近い部分においては入射光量の制限を
強く、光源に遠い部分においては入射光量の制限を弱く
できる。よって、光源からの距離に応じて液晶表示素子
の表示強度を調節でき、液晶表示素子は全面均一に発光
する。
【0009】また、請求項2において、導光板の平滑な
部分では、光源からの光は全反射を生じ、粗面化した凹
凸部分では、光源からの光の界面への入射角度が全反射
角よりも大きくなる場合が生じるため、全反射せずに液
晶表示素子側に通り抜ける光量が多くなる。そこで、凹
凸の粗面化の度合いを、光源から近い部分では粗面化を
弱く、光源から遠い部分では粗面化を強く設定している
ため、光源に近い部分では液晶表示素子側に通り抜ける
光量を少なく、光源に遠い部分では液晶表示素子側に通
り抜ける光量を多くできる。よって、光源からの距離に
応じて液晶表示素子に入光する光量を制限することがで
き、液晶表示素子は全面均一に発光する。
【0010】
【実施例】以下、本発明請求項1に対応する第一実施例
を図1に基づき説明する。図1は本発明第一実施例に係
る液晶表示装置の概略断面図である。図示の如く、本実
施例の液晶表示装置は、入力信号に応じて光を選択的に
透過、散乱させて表示を行なう光散乱型液晶表示素子1
0と、該液晶表示素子10の後方に配された導光板11
と、該導光板11を介してその両端部から液晶表示素子
10を照明する一対の光源12,13とを備え、前記液
晶表示素子10が、導光板11より屈折率の低い薄層2
0を挟んで導光板11に密着して積層され、液晶表示素
子10の光散乱部分を明るく、透明部分を暗く表示す
る。
【0011】前記薄層20は、導光板20の前面にドッ
トパターン、ストライプパターンに印刷するとにより、
光源12,13から近い部分では面積率を高く、光源1
2,13から遠い部分では面積率を低くして配置される
ように被着形成されている。なお、印刷するパターン
は、面積、各層の厚さ、屈折率などに応じて適切に決め
る必要がある。また、薄層材料、導光板の材料は透明で
あり、屈折率の大小関係が上記のような組合せであれば
よい。
【0012】そして、液晶表示素子10が導光板11に
密着して積層されており、液晶表示素子10と導光板1
1間の接続は、空気を挟まず行なうことが必要であるた
め、液晶表示素子10と導光板11との間には、両者間
に空気を介在させないよう接続層21を設けている。該
接続層21は、液状物でもよいが、液状から硬化するも
のが望ましく、その屈折率は、少なくとも前記薄層20
の材料以上の値とする。
【0013】上記構成において、導光板11より屈折率
の低い透明の薄層20を挟んで、液晶表示素子10を導
光板11に空気を介在させることなく密着して積層して
いるから、薄層20と導光板11との間の界面で全反射
が生じるため、液晶表示素子10に入射する光量を制限
する効果がある。そこで、薄層20を、光源12,13
から近い部分では面積率を高く、光源12,13から遠
い部分では面積率を低くして配置しているため、光源1
2,13に近い部分においては入射光量の制限を強く、
光源12,13に遠い部分においては入射光量の制限を
弱くできる。
【0014】このように、光源12,13からの距離に
応じて入射光量の制限力を制御して液晶表示素子10の
表示強度を調節できるので、液晶表示素子10は全面均
一に発光する。以下、本発明請求項2に対応する第二実
施例を図2に基づき説明する。図2は本発明第二実施例
に係る液晶表示装置の概略断面図である。
【0015】図示の如く、本実施例は、導光板11の前
面が、部分的にプリズム状の凹凸30をつけて粗面化さ
れ、液晶表示素子10が導光板11に空気を介在させる
ことなく密着して積層されている。前記凹凸30の粗面
化度合いは、凹凸30をドットパターン、ストライプパ
ターンに形成することにより、光源12,13から近い
部分では粗面化を弱く、光源12,13から遠い部分で
は粗面化を強く設定されている。なお、形成するパター
ンは、面積、各層の厚さ、屈折率などに応じて適切に決
める必要がある。その他の構成は第一実施例と同様であ
る。
【0016】上記構成において、導光板11と接続層2
1の界面が平滑な部分では、接続層21の方が屈折率が
小さいことにより、光源12,13からの光は全反射を
生じる。しかし、粗面化した凹凸30部分では、光源1
2,13からの光の界面への入射角度が全反射角よりも
大きくなる場合が生じるため、全反射せずに液晶表示素
子10側に通り抜ける光量が多くなる。そこで、凹凸3
0の粗面化の度合いを、光源12,13から近い部分で
は粗面化を弱く、光源12,13から遠い部分では粗面
化を強く設定しているため、光源12,13に近い部分
では液晶表示素子10側に通り抜ける光量を少なく、光
源12,13に遠い部分では液晶表示素子10側に通り
抜ける光量を多くできる。よって、光源12,13から
の距離に応じて液晶表示素子10に入光する光量を制限
することができ、第一実施例と同様の効果を得る。
【0017】ここで、従来例に対応した比較例1(図3
参照)、第一実施例に対応した比較例3および第二実施
例に対応した比較例3のそれぞれに対し、電界による分
子配向と電流によるそれが拮抗すると液晶内にドメイン
を発生して光散乱を示し、白濁⇔透明と変化する液晶表
示素子の発光状態を比較した結果を下記に示す。 (比較例1)これは、図3から明らかなように、導光板
10として厚さ5mmのアクリル板(n=1.49)
を、光源として管径5mmの冷陰極蛍光管を、接続層2
1としn=1.51の2液硬化型シリコーンをそれぞれ
用い、液晶表示素子10を貼り合わせた後、硬化させた
ものである。なお、液晶表示素子10としては、高分子
/液晶複合膜を2枚の透明電極付きフィルムに挟み込ん
だものを用いた。
【0018】冷陰極管を点灯させたところ、液晶表示素
子が白濁状態のとき、液晶表示素子の光源に近い部分は
強い発光状態が得られたが、光源に遠い中央部は発光が
弱い状態となり、均一な発光が得られなかった。一方、
液晶表示素子が透明状態のときは、全面が非発光の状態
となった。また、導光板の下側に黒色シートを配置する
ことにより、黒く見える状態にできた。 (比較例2)これは、図1において、導光板11として
厚さ5mmのアクリル板(n=1.49)を用い、低屈
折率の薄層20としてn=1.41の2液硬化型シリコ
ーンをスクリーン印刷してストライプ状に印刷した後硬
化させ、光源12,13として管径5mmの冷陰極蛍光
管を用い、接続層21としてn=1.51の2液硬化型
シリコーンを用い、液晶表示素子10を貼り合わせた
後、硬化させた。なお、液晶表示素子10としては、高
分子/液晶複合膜を2枚の透明電極付きフィルムに挟み
込んだものを用いた。
【0019】冷陰極管を点灯させたところ、液晶表示素
子が白濁状態のときは全面で均一な発光状態が得られ、
液晶表示素子が透明状態のときは全面が非発光の状態と
なった。また、導光板の下側に黒色シートを配置するこ
とにより、黒く見える状態にできた。 (比較例3)図2において、導光板11として厚さ5m
mのアクリル板(n=1.49)を用い、その表面の中
央部をプリズム状の凹凸30をつけた。光源12,13
として管径5mmの冷陰極蛍光管を用い、接続層として
n=1.41の2液硬化型シリコーンを用い、液晶表示
素子10を貼り合わせた後、硬化させた。なお、液晶表
示素子10としては、高分子/液晶複合膜を2枚の透明
電極付きフィルムに挟み込んだものを用いた。
【0020】冷陰極管を点灯させたところ、比較例2同
様、液晶表示素子が白濁状態のときは全面で均一な発光
状態が得られ、液晶表示素子が透明状態のときは全面が
非発光の状態となった。また、導光板の下側に黒色シー
トを配置することにより、黒く見える状態にできた。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で上記実施例に多くの変更または修正を加
え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1,2によると、光源からの距離に応じて入射光量
を制限して液晶表示素子の表示強度を調節できるので、
液晶表示素子を全面均一に発光させることができるとい
った優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例に係る液晶表示装置の概略断
面図である。
【図2】本発明第二実施例に係る液晶表示装置の概略断
面図である。
【図3】図1,2に示した各実施例に対する比較例を示
す概略断面図である。
【図4】従来の液晶表示装置の概略断面図である。
【符号の説明】
10 液晶表示素子 11 導光板 12,13 光源 20 薄層 21 接続層 30 凹凸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 純一 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号に応じて光を選択的に透過、散乱
    させて表示を行なう液晶表示素子と、該液晶表示素子の
    後方に配された導光板と、該導光板を介してその端部か
    ら液晶表示素子を照明する光源とを備えた液晶表示装置
    において、前記液晶表示素子が、導光板より屈折率の低
    い透明の薄層を挟んで導光板に空気を介在させることな
    く密着して積層され、該薄層は、光源から近い部分では
    面積率を高く、光源から遠い部分では面積率を低くして
    配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】入力信号に応じて光を選択的に透過、散乱
    させて表示を行なう液晶表示素子と、該液晶表示素子の
    後方に配された導光板と、該導光板を介してその端部か
    ら液晶表示素子を照明する光源とを備えた液晶表示装置
    において、前記導光板の前面が、部分的にプリズム状の
    凹凸をつけて粗面化され、前記液晶表示素子が導光板に
    空気を介在させることなく密着して積層され、前記凹凸
    の粗面化度合いは、光源から近い部分では粗面化を弱
    く、光源から遠い部分では粗面化を強く設定されたこと
    を特徴とする液晶表示装置。
JP3251998A 1991-09-30 1991-09-30 液晶表示装置 Pending JPH0588174A (ja)

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